多孔介质模型在板翅式换热器数值模拟中的应用

利用FLUENT软件中的多孔介质模型,对板翅式燃气热水器换热器芯体内流体的流动与传热进行三维数值模拟.计算分析了不同操作参数条件下,换热器芯体的流场分布特点,计算结果与热水器样机测试实验结果吻合,表明该模型的应用是切实可行的.     

多孔介质在PECVD应用的仿真研究

利用计算流体动力学(CFD)软件,按照现有的工艺参数对某管式等离子增强化学气相沉积(PECVD)设备腔体进行三维数值模拟分析,研究了不同流量下工艺参数下PECVD设备腔体内部流场的整体分布,并对石英片之间反应区域的速度分布进行详细分析,并提出了多孔结构在腔体内部的应用。计算结果表明该工艺参数下腔体内部整体流动稳定,生长区流速平缓对于薄膜生长非常有利,在反应腔前端加入多孔区有利于增加晶片间的流动扩散,提高薄膜沉积率。数值模拟仿真为PECVD设备制造提供一定的理论指导依据。     

四角切圆煤粉炉含过热器冷态流场数值模拟研究

由于数值计算网格量的限制,已有的针对炉膛内流场的数值模拟大多把过热器忽略掉。现提出把过热器简化为多孔介质模型,在计算过热器气动特性的基础上,有依据的设置多孔介质模型气动特性参数,使炉膛内流场仿真更接近于实物模型。湍流模型采用Realizable k-ε湍流模型,可以形象地再现炉内空气动力场。     

基于Fluent的纤维过滤器内部流场数值模拟

为了研究滤层结构和滤速对纤维过滤器过滤效果的影响,针对不同工况,运用计算流体动力学软件Fluent中的多孔介质模型对纤维过滤器滤层的边界条件和计算参数进行设置,对过滤器内部压力场和速度场进行数值模拟,对计算结果进行分析与讨论。以圆柱形滤层结构为研究对象,详细分析半径、厚度及滤速对过滤器内部流场的影响规律。结果表明,压力损失随滤速和厚度的增大而增大,近似呈线性关系;滤层上部滤速稳定,中下部速度波动大,半径对滤层压力损失和速度的影响较小。     

多孔式射流钻头流场数值模拟研究

多孔式射流钻头是应用于径向水平井技术的一种新型射流钻头。本文建立了多孔式射流钻头流场计算模型,采用RNGk-ε湍流模型进行数值计算,分析了射流钻头内外不同区域的流场分布情况和局部流动特性。模拟计算结果表明:多孔式射流钻头有效扩大了井底冲击区,有利于扩大成孔直径;反向射流冲刷井壁,可以进一步扩大孔径,其反推力平衡了正向射流的反推力,有利于轨迹控制;反向射流的附壁作用,增大了喷嘴局部阻力系数。射流钻头入口及环空的压力和流量的数值模拟结果与试验测试结果一致。     

迫击炮炮口流场数值模拟与分析

根据迫击炮人体工学,在发射过程中战士须靠近迫击炮操作,而炮口流场引起的超压值会对人体造成一定的影响。应用Fluent软件对迫击炮炮口流场进行数值模拟与分析,为下一步探索如何减小炮口流场引起的超压值对人体的影响奠定一定的基础。     

菊花热风烘房的流场模拟及结构优化

采用多孔介质模型对结构优化前后菊花热风烘房烘干室的流场进行了数值模拟研究,根据引风罩角度与长度提出了9种优化方案,考察了不同引风罩下烘干室气流组织的分布特性.结果表明:烘干室原始结构在进风口局部区域风速过大,前后、上下空间内风速较小,气流组织分布不均匀.相比原始结构,9种优化方案中,引风罩θ=20°,L= 150 mm...     

基于Fluent的榨汁机流场模拟及优化

针对企业生产的刀片式榨汁机存在果料沉淀,出汁率不高的情况,运用Fluent6.3对其内部流场进行模拟,分析整体流场分布情况及刀片组切割范围内的流体流动情况,以榨汁机杯体和刀片组作为研究对象,分别就杯体外形和刀片扭转角度提出改进方案,为榨汁机的设计和优化提供参考。     

液压冲击器配流阀内部流场的数值模拟与分析

利用AutoCAD和CATIA软件分别建立了冲击器管道和换向阀的几何模型;然后利用前处理软件GAMBIT进行网格的划分。应用CFD分析软件FLUENT,运用有限元方法分别对滑阀式换向阀的二维和三维模型的流场进行了数值模拟。并将计算结果以图像的形式给出,在此基础上定性分析了流体速度、流线、漩涡与能量损失的关系,为指导改进换向阀内部结构提出了参考。由于二维模型的简化使二维流场在定量分析上与实际存在着较大的误差,在定性分析上与实际基本吻合,有一定的参考价值,而三维流场无论在定量还是定性分析上都具有一定的指导意义。     

电弧喷枪流场的数值模拟研究

电弧喷枪流场特性是影响电弧喷涂质量的关键因素之一。运用商用流体计算软件Fluent，对手持式高速电弧喷枪头部及枪外射流进行了模拟计算，通过分析可以看出，雾化射流具有不对称、湍流等特点，其射流速度分布有明显的先递增后衰减的规律，在流场推动下，雾化的金属粒子首先被流场加速，到达最大值后速度开始衰减，随着喷涂距离的增加，粒子的速度逐渐下降，特别是靠近流场外部的粒子，速度的下降更快，最终失去了与基底的结合动能，成为灰尘，飞散到环境之中，这既浪费了材料，又污染了环境。为了提高沉积率，保证涂层质量，喷涂距离的控制显得非常重要。     

中型客车排气系统模态分析及结构优化

针对某中型客车振动噪声问题,以中型客车排气系统为研究对象,采用试验与仿真两种方法获取排气系统的自由模态进行了分析,得到排气系统的固有频率,并验证了仿真模型;然后运用灵敏度分析,得到排气系统各薄壁件厚度对于第三阶固有频率的灵敏度;最后对敏感薄壁件厚度进行优化,使得排气系统固有频率避开发动机怠速时激励频率,有效改善车内噪声.     

基于多孔弹性介质理论的高浓流浆箱锯齿形流道仿真模拟

基于多孔弹性介质理论,运用有限元分析软件ABAQUS对不同结构型式高浓流浆箱锯齿形流道进行仿真模拟,以得到纸浆的孔隙率。在流道的突扩处和渐缩处,纸浆孔隙率变化较大,纸浆纤维分布不均匀程度增加。纸浆孔隙率、纸浆纤维分布在流道突扩处变化程度大于流道渐缩处。外凸和内凹组合型的流道对纸浆孔隙率和纸浆纤维分布均匀性影响较小。     

多孔介质空气轴承静态特性仿真分析

多孔介质空气轴承作为气浮导轨的关键零部件,其静态特性对导轨性能至关重要。采用有限体积法进行了多孔介质空气轴承静态特性仿真,设计了多孔介质平板试验。采用可压缩Forchheimer方程获得多孔介质的渗透率系数;采用X-ray断层扫描方法分离了多孔介质内部孔隙结构,并将孔隙结构细分获得孔隙度。分析了多孔介质CT三维扫描图像的最小重复单元。基于CFD方法对多孔介质空气轴承静态特性进行了数值模拟,对网格数量无关性进行了验证。结果表明:通过合理设计多孔介质的形状和大小以及气膜的厚度,空气轴承能够获得较好承载力和静刚度。     

多孔端面液体机械密封摩擦性能的数值分析

为了研究多孔端面机械密封的摩擦性能,应用ANSYS CFX软件对密封端面间的流场进行数值模拟,得到不同工况参数和微孔结构参数下密封端面液膜的剪切应力分布云图,并对计算结果进行分析。研究表明:剪切应力主要作用于非孔区;介质压力和微孔深度对剪切应力分布影响较小,而降低转速、减小介质黏度、增大微孔半径可以有效地减小剪切应力,降低端面的摩擦损失,延长密封的使用寿命。     

4105增压柴油机排气系统模拟分析

排气系统是柴油机重要部件之一,对柴油机的性能、噪声等方面有很大的影响。为了更高效的优化排气系统,采用GT-POWER软件建立了柴油机排气系统模型,并对4105柴油机排气系统进行模拟分析。研究了排气支管长度、管径,排气总管管径,排气歧管管径变化对发动机性能的影响。通过选取不同数值来比较柴油机的扭矩、功率和充气效率。最终确定排气支管管径、长度以及排气总管管径等参数。为4105柴油机排气系统的设计提供理论参考。     

车用SCR混合器内流场数值模拟

针对某公司新开发的SCR混合器,利用ANSYS 14.0软件中的fluent模块对其内部流动特征进行了详细的分析.从仿真结果可以得出：新型SCR混合器的内流动特性相比传统陶瓷蜂窝结构有了明显的改善,不但压力损失降低了很多,而且其内部速度分布和温度分布也比较理想.     

板料固体颗粒介质成形新工艺及其数值模拟

在板料成形技术中,板料软模成形是板料成形工艺中发展最快的工艺。但传统的板料软模成形工艺存在着许多缺点。为此,提出了既能克服现有软模成形工艺的缺点,又汲取各自优点的新的软模成形工艺——板料固体颗粒介质成形新工艺。板料固体颗粒介质成形新工艺是采用固体颗粒介质代替刚性凸模(或弹性体、液体)的作用对板料进行软模成形的先进工艺。该工艺具有模具结构简单,零件表面质量好,能够有效提高板材成形极限,节省多套模具和设备等优点。应用本工艺成功试制出深曲面类典型零件。通过将固体颗粒介质作为连续体介质处理,建立了子午面为抛物线形件的有限元模型。模拟和实测结果对比表明,应用连续体材料模型的模拟结果和实测结果较为接近。     

多孔质气体静压径向轴承的Fluent仿真与实验研究

多孔质气体静压轴承相比传统的小孔节流轴承具有更高的承载能力,更好的稳定性及便于加工等优点。应用基于有限体积法的软件Fluent分析偏心率、多孔质材料渗透率、轴承长径比和平均气膜厚度等关键因素对多孔质径向轴承静态性能的影响,分析结果显示,在给定轴承平均气膜厚度的情况下,存在最佳的渗透率区间使得承载能力最大,增加轴承长径比和减小平均气膜厚度均可以提高多孔质径向轴承的承载能力及刚度,但需要根据加工装配工艺要求及实际工况选择合适的参数。设计制造中心供气新形式的多孔质径向轴承,通过仿真得到气膜间隙的压力分布及承载能力,并通过实验验证仿真结果的正确性。仿真和实验结果表明,该结构形式的多孔质径向轴承承载性能优良。     

一种蒸发水包流阻仿真方法

蒸发水包结构简单,成本较低,是重要的吊舱环控系统部件之一。在蒸发水包的流阻研究中,需要一种简单可行的仿真方案。文中将多孔介质方法引入蒸发水包流阻的仿真研究中,并以单个细长管路为对象,划分结构化网格,找出流阻与速度的关系,将其引入整体模型当中。最后通过对3 种简化模型的分析对比,选择更为合理的模型进行数值计算。该方案不仅很好地反映了实际的流通情况,更减少了网格数量,使得蒸发水包的仿真简单可行。